Concluzie studiu de laborator a legii conservării energiei mecanice. Studierea legii conservării energiei mecanice Lucrări de laborator 5 studierea legii conservării energiei

Laboratorul #13

Studiul legii conservării energiei mecanice

Lucrări de laborator „Studiul legii conservării energiei mecanice”

Lucrarea de laborator nr. 7 „Studiul legii conservării energiei mecanice”

Curs de lucrări de laborator 5. Studierea legii conservării energiei mecanice

Acasă › Dragoste și relații › Concluzie studiu de laborator a legii conservării energiei mecanice. Studierea legii conservării energiei mecanice Lucrări de laborator 5 studierea legii conservării energiei

Universitatea Tehnică de Aviație de Stat Ufa

(la fizica)

Facultatea: IRT

Grupa: T28-120

Completat de: Dymov V.V.

Verificat:

1. Scopul lucrării: Studiul legii conservării energiei mecanice și verificarea validității acesteia cu ajutorul pendulului lui Maxwell.

2. Dispozitive și accesorii: Pendul lui Maxwell.

Baza

Picioare reglabile

Coloană, scară mm

pedalier fix

Suport mobil

Electromagnet

Senzor fotoelectric #1

Buton pentru reglarea lungimii suspensiei bifilare a pendulului

Senzor fotoelectric #2

Inele de schimb
Ceas de milisecunde

3. Tabel cu rezultatele măsurătorilor și calculelor

3.1 Rezultatele măsurătorilor

t, sec

m, kg

h max , m

t cp , Cu

J, kg*m 2

A, Domnișoară 2

t 1 =2,185

t 2 =3,163

t 3 =2,167

m d =0,124

m despre =0,033

m la =0,258

h max =0,4025

t mier =2,1717

t mier =2,171±0,008

J=7,368*10 -4

A= 0,1707

a=0,1707±0,001

3.2 Rezultate experimentale

№ experienţă	t, sec	h, m	E n , J	E n , J	E k , J	E k , J
	t’=1,55	h’=0,205	E n ’=0,8337	E n ’=2,813810* -2	E k ’= 1,288
	t’’= 0	h’’=0,4025	E n ’’= 2,121 6		E k ’’= 0
	t’ ’ ’=2,1717	h’ ’ ’=0	E n ’’’=0		E k ’’ ’ = 2,12 19

4. Calculul rezultatelor măsurătorilor și erorilor

4.1. Măsurarea directă a timpului de cădere completă a pendulului

t 1 =2,185c.

t 2 =3,163c.

t 3 =2,167c.

4.2. Calculul mediu al timpului total de cădere

4.3. Calculul accelerației mișcării de translație a pendulului

l\u003d 0,465 m - lungimea firului

R= 0,0525 m– raza inelului

h= l- R-0,01m=0,4025m- calea când pendulul cade

4.4. Calculul înălțimii pendulului în momentul de timp t’

;

;
;

v’ este viteza mișcării de translație într-un moment de timp t’

- viteza mişcării de rotaţie a axei pendulului în momentul de timp t’

r= 0,0045 m este raza axei pendulului

4.5. Calcularea momentului de inerție al unui pendul

J 0 – momentul de inerție al axei pendulului

m 0 = 0,033 kg – greutatea axului pendulului

D 0 =
– diametrul axei pendul

J d – momentul de inerție al discului

m d = 0,124 kg – masa discului

D d =
– diametrul discului

J la – momentul de inerție al inelului de tăiere

m la = 0,258 kg – tăiați greutatea inelului

D la = 0,11 m - diametrul inelului de tăiere

4.6. Calculul energiei potențiale a unui pendul în raport cu o axă care trece de-a lungul axei

pendul, la o poziție la un moment dat t’

4.7. Calculul energiei cinetice a pendulului la un moment dat t’

-energia cinetică a mișcării de translație

-energia cinetică a mișcării de rotație

4.8. Calculul erorii măsurătorilor directe

4.9. Calculul erorilor măsurătorilor indirecte

5. Rezultate finale:

Energia mecanică totală a pendulului la un moment dat în timp este egală cu E= E n + E k

Pentru experiența nr. 1: E’= E n ’+ E k „=0,8337J+1,288J=2,1217J

Pentru experiența nr. 2: E’’= E n ’’+ E k ''=2,1216J+0=2,1216J

Pentru experiența nr. 3: E’’’= E n ’’’+ E k '''=0+2,1219J=2,1219J

Din aceste experimente rezultă că
(diferența în 10 -3 J din cauza imperfecțiunii instrumentelor de măsură), prin urmare, legea conservării energiei mecanice totale este corectă.

Documentul selectat de vizualizat Laboratorul 2.docx

Școala secundară MBOU r.p. districtul Lazarev Nikolaev Teritoriul Habarovsk
Completat de: profesor de fizică T.A. Knyazeva

Lucrări de laborator №2. Clasa 10

Studiul legii conservării energiei mecanice.

Obiectiv: aflați cum să măsurați energia potențială a unui corp ridicat deasupra solului și a unui arc deformat elastic, comparați două valori ale energiei potențiale a sistemului.

Echipamente: un trepied cu ambreiaj si picior, un dinamometru de laborator cu broasca, o banda de masurat, o greutate pe un fir de aproximativ 25 cm lungime.

Determinăm greutatea mingii F 1 \u003d 1 N.

Distanța l de la cârligul dinamometrului până la centrul de greutate al bilei este de 40 cm.

Alungirea maximă a arcului l \u003d 5 cm.

Forța F \u003d 20 N, F / 2 \u003d 10 N.

Înălțimea de cădere h = l + l =40+5=45cm=0,45m.

E p1 \u003d F 1 x (l + l) \u003d 1Hx0,45m \u003d 0,45J.

E p2 \u003d F / 2x L \u003d 10Nx0,05m \u003d 0,5J.

Rezultatele măsurătorilor și calculelor vor fi înscrise în tabel:

Profită de reduceri de până la 50% la cursurile Infourok

STUDIUL LEGII CONSERVĂRII ENERGIEI MECANICE

Obiectiv: stabiliți experimental că energia mecanică totală a unui sistem închis rămâne neschimbată dacă între corpuri acționează doar forțe gravitaționale și elastice.

Echipament: un dispozitiv pentru demonstrarea independenței acțiunii forțelor; cântare, greutăți, riglă de măsurat; plumb; hârtie albă și carbon; trepied pentru lucru frontal.

Configurația pentru experiment este prezentată în figură. Când tija A se abate de la poziția verticală, mingea de la capătul ei se ridică la o anumită înălțime h față de nivelul inițial. În acest caz, sistemul de corpuri care interacționează „Earth-ball” dobândește o sursă suplimentară de energie potențială ? E p = mgh .

Daca tija este eliberata, aceasta va reveni in pozitia verticala, unde va fi oprita printr-un opritor special. Considerând că forța de frecare este foarte mică, se poate presupune că în timpul mișcării tijei, asupra mingii acționează doar forțe gravitaționale și elastice. Pe baza legii conservării energiei mecanice, se poate aștepta ca energia cinetică a mingii în momentul trecerii de poziția inițială să fie egală cu modificarea energiei sale potențiale:

Calculând energia cinetică a mingii și modificarea energiei sale potențiale și comparând rezultatele obținute, se poate verifica experimental legea conservării energiei mecanice. Pentru a calcula modificarea energiei potențiale a mingii, trebuie să determinați masa sa m pe cântar și să măsurați înălțimea h de ridicare a mingii folosind o riglă.

Pentru a determina energia cinetică a unei bile, este necesar să se măsoare modulul vitezei acesteia?. Pentru a face acest lucru, dispozitivul este fixat deasupra suprafeței mesei, tija cu mingea este mutată în lateral la înălțimea H + h și apoi eliberată. Când tija lovește opritorul, mingea sare de pe tijă.

Viteza mingii în timpul căderii se modifică, dar componenta orizontală a vitezei rămâne neschimbată și egală în valoare absolută cu viteza? minge în momentul impactului tijei pe opritor. Deci viteza? minge în momentul căderii de pe lansetă poate fi determinată din expresie

V \u003d l / t, unde l este intervalul mingii, t este momentul căderii acesteia.

Timpul t de cădere liberă de la o înălțime H (vezi Fig. 1) este egal cu: , prin urmare

V \u003d l / v 2H / g. Cunoscând masa bilei, puteți găsi energia cinetică a acesteia: E k \u003d mv 2 / 2 și o puteți compara cu energia potențială.

Comandă de lucru

1. Fixați dispozitivul într-un trepied la o înălțime de 20-30 cm deasupra mesei, așa cum se arată în figură. Pune mingea cu gaura pe tija și face un experiment preliminar. La locul accidentului
minge, fixați o bucată de hârtie albă cu bandă adezivă și acoperiți-o cu o foaie de hârtie carbon.

3. Puneți mingea înapoi pe lansetă, mutați tija în lateral, măsurați înălțimea mingii h în raport cu nivelul inițial și eliberați tija. După ce ați îndepărtat o foaie de hârtie carbon, determinați distanța l dintre punctul de pe masă de sub minge în poziția sa inițială, găsit de firul de plumb, și marcajul de pe foaia de hârtie în punctul în care a căzut mingea.

4. Măsurați înălțimea mingii deasupra mesei în poziția de pornire. Cântăriți mingea și calculați modificarea energiei sale potențiale? E p și energia cinetică Ek în momentul în care mingea trece prin poziția de echilibru.

5. Repetați experimentul pentru celelalte două înălțimi h și faceți măsurători și calcule. Înregistrați rezultatele într-un tabel.

7. Comparați valorile modificărilor energiei potențiale a mingii cu energia sa cinetică și trageți o concluzie despre rezultatele experimentului dvs.

Reshebnik la fizică pentru clasa a 9-a (I.K. Kikoin, A.K. Kikoin, 1999),
o sarcină №7
la capitolul " LUCRĂRI DE LABORATOR».

măsurare; 3) marfa din trusa mecanica; greutatea sarcinii este (0,100 ±0,002) kg.

Materiale: 1) reținere;

2) un trepied cu ambreiaj și picior.

iar energia arcului când este deformat crește cu

Comandă de lucru

LUCRĂRI DE LABORATOR> număr 7

Scopul lucrării: să compare două mărimi - o scădere a energiei potențiale a unui corp atașat unui arc atunci când acesta cade și o creștere a energiei potențiale a unui arc întins.

1) un dinamometru cu o rigiditate a arcului de 40 N/m; 2) riglă

Măsurare; 3) marfa din trusa mecanica; greutatea sarcinii este (0,100 ±0,002) kg.

Materiale: 1) reținere;

2) un trepied cu ambreiaj și picior.

Pentru lucru se folosește instalația prezentată în Figura 180. Este un dinamometru montat pe un trepied cu blocare 1.

Arcul dinamometrului se termină cu o tijă de sârmă cu cârlig. Zavorul (la scară mărită este prezentat separat - marcat cu numărul 2) este o placă ușoară de plută (dimensiunea 5 X 7 X 1,5 mm), tăiată cu un cuțit în centru. Se monteaza pe tija dinamometrului. Dispozitivul de reținere ar trebui să se deplaseze de-a lungul tijei cu frecare mică, dar frecarea trebuie să fie totuși suficientă pentru ca dispozitivul de reținere să nu cadă singur. Trebuie să vă asigurați de acest lucru înainte de a începe lucrul. Pentru a face acest lucru, zăvorul este instalat la marginea inferioară a scalei pe suportul restrictiv. Apoi întindeți și eliberați.

Zavorul împreună cu tija ar trebui să se ridice, marcând alungirea maximă a arcului, egală cu distanța de la opritor până la zăvor.

Dacă ridicăm sarcina atârnată de cârligul dinamometrului astfel încât arcul să nu fie întins, atunci energia potențială a sarcinii în raport cu, de exemplu, suprafața mesei este egală cu mgH. Când sarcina scade (coborând la o distanță x = h), energia potențială a sarcinii va scădea cu

Iar energia arcului când este deformat crește cu

Comandă de lucru

1. Atașați ferm greutatea din trusa mecanică de cârligul dinamometrului.

2. Ridicați sarcina cu mâna, descarcând arcul și instalați zăvorul în partea de jos a suportului.

3. Eliberați sarcina. Pe măsură ce greutatea scade, întinde primăvara. Îndepărtați sarcina și, după poziția zăvorului, măsurați alungirea maximă x a arcului cu o riglă.

4. Repetați experimentul de cinci ori.

6. Introduceți rezultatele în tabel:

7. Comparați raportul

Cu unitate și trageți o concluzie despre eroarea cu care a fost testată legea conservării energiei.

Legea conservării energiei mecanice. Energia mecanică totală a unui sistem închis de corpuri care interacționează cu forțele gravitaționale sau cu forțele elastice rămâne neschimbată în timpul oricăror mișcări ale corpurilor sistemului.

Luați în considerare un astfel de corp (în cazul nostru, o pârghie). Două forțe acționează asupra acesteia: greutatea sarcinilor P și forța F (elasticitatea arcului dinamometrului), astfel încât pârghia să fie în echilibru și momentele acestor forțe trebuie să fie egale în valoare absolută între ele. Se vor determina valorile absolute ale momentelor fortelor F si P:

Luați în considerare o greutate atașată la un arc elastic, așa cum se arată în figură. În primul rând, ținem corpul în poziția 1, arcul nu este întins și forța elastică care acționează asupra corpului este zero. Apoi eliberăm corpul și acesta cade sub acțiunea gravitației în poziția 2, în care forța gravitațională este complet compensată de forța elastică a arcului atunci când este extins cu h (corpul este în repaus în acest moment de timp) .

Luați în considerare modificarea energiei potențiale a sistemului atunci când corpul se deplasează din poziția 1 în poziția 2. Când se trece din poziția 1 în poziția 2, energia potențială a corpului scade cu mgh, iar energia potențială a arcului crește cu

Scopul acestei lucrări este de a compara aceste două mărimi. Instrumente de măsură: un dinamometru cu o rigiditate a arcului de 40 N/m cunoscută dinainte, o riglă, o greutate din setul mecanic.

F t =mg

h = l + ∆l

E" P = mg (l + ∆l)

E" P = F ex ∆l/2

1. Asamblați instalația prezentată în figură.

2. Legați o sarcină pe fir de cârligul dinamometrului (lungimea firului 12-15 cm). Fixați dinamometrul în clema trepiedului la o astfel de înălțime încât greutatea ridicată până la cârlig, atunci când este căzută, să nu ajungă pe masă.

3. După ridicarea greutății astfel încât filetul să se încline, instalați clema pe tija dinamometrului lângă suportul limită.

4. Ridicați sarcina aproape până la cârligul dinamometrului și măsurați înălțimea sarcinii deasupra mesei (este convenabil să măsurați înălțimea la care se află marginea inferioară a încărcăturii).

9. Comparați raportul rezultat cu unitatea și notați concluzia în caiet pentru lucrări de laborator; indicați ce transformări de energie au avut loc atunci când sarcina s-a deplasat în jos.

Amenzile poliției rutiere pentru depășire de viteză 2018 Tabel de amenzi pentru depășirea viteză. Termeni si conditii de plata. Cum să plătiți o abatere de viteză cu o reducere de 50%. Cum să contestați o amendă de viteză. Verificarea și plata amenzilor poliției rutiere Verificăm informații despre amenzi, vă rugăm să așteptați câteva secunde Excesul de viteză de la 20 […]
Legea federală privind indemnizațiile pentru îngrijirea unui copil sub 15 ani Abonament - 2018 DE LA 1 APRILIE S-a deschis SOCIETATEA DE ABONAMENT PENTRU A 2-A JUMĂTATE A ANULUI 2018. PREȚUL LA ZIARUL REGIONAL „PENTRU ONOAREA LUI HLEBOROVA” NU S-A MODIFICAT - 325 RUB. 50 COP. Deceniul de abonament integral rusesc va avea loc în perioada 10-20 mai. Vineri, 11 mai și joi, 17 mai, Solntsevsky […]

Instituție autonomă

învăţământul profesional

Okrug autonom Khanty-Mansiysk - Yugra

„COLEGIA POLITEHNICĂ SURGUT”

Kuzmaul Maria Sergeevna, profesor de fizică

Tema lecției: Lucrări de laborator nr. 3 " Studiul legii conservării energiei mecanice.

Tip de lecție: laborator-practic

Receptii: „Jurnal de bord”, explicativ și ilustrativ, algoritmizare.

Scopul lecției: studiază legea conservării energiei în cursul lucrărilor practice

Obiectivele lecției:

Educational:

învățați cum să folosiți instrumentele și să luați lecturi de pe instrumente

să învețe cum se măsoară energia potențială a unui corp ridicat deasupra solului și a unui arc deformat; comparați două valori ale energiei potențiale a sistemului.

În curs de dezvoltare:

dezvoltarea gândirii elevilor, formarea propriei însuşiri şi aplicare a cunoştinţelor, observarea şi explicarea fenomenelor fizice;

dezvoltarea capacităţii de a analiza şi de a trage concluzii pe baza datelor experimentale.

Educational:

încurajează elevii să depășească dificultățile în procesul de activitate mentală, încurajează toleranța și colectivismul;

formarea interesului cognitiv pentru fizică și tehnologie.

Forme de organizare a activităților educaționale: frontal; individual; grup.

Rezultatul așteptat al lecției:

Ca urmare a activităților educaționale, în lecția planificată, elevii ar trebui:

Pentru a consolida cunoștințele pe tema „Legea conservării energiei și aplicarea acesteia”.

Arată abilități de lucru individual, lucru în grup;

Îmbunătățirea deprinderilor și abilităților dobândite anterior în timpul experimentului prin utilizarea instrumentelor fizice și a instrumentelor de măsurare pentru măsurarea mărimilor fizice: forța de frecare, greutatea corporală.

Dezvoltați capacitatea de a analiza, de a întocmi un raport asupra muncii depuse și de a trage o concluzie pe baza rezultatului.

UMK: proiector multimedia, trepied cu ambreiaj si picior; dinamometru de laborator; rigla; o sarcină de masă m pe un fir de lungime l, descrieri ale lucrărilor de laborator.

Planul lecției:

1. Moment organizatoric - 2 minute(titlu titlu, goluri)

2. Actualizare - 8 min

Verificare d/s - sondaj frontal - 3 min.

Ce este energia potențială? Tipurile ei?

Ce este energia cinetică?

Ce este energia mecanică totală?

Numiți legea conservării energiei mecanice.

Recepție „Jurnal de bord” – completarea rubricii pe care o cunosc! (Discuție de grup) - 5min

3. Efectuarea lucrărilor de laborator - 50 min.

Efectuarea de briefing-uri de siguranță;

Studiul l / r (pentru a prezenta elevilor instrumentele, acordați atenție ordinii de lucru).

înregistrarea lucrărilor elevilor în caiete: temă, scop, echipament, ordinea lucrărilor.

efectuarea muncii de către elevi, profesorul controlează munca în grup.

Analiza si concluzia asupra muncii.

4. Fixare - 10 minute.

Elevii răspund la întrebări individual.

5. Reflecție. - 8 min.

Reveniți la scopul lecției: discuție, cum depinde forța de frecare de greutatea corpului?

Completarea jurnalului de bord.

Întrebări pentru grupuri:

„Cine crede că a lucrat activ la lecție? Ridică-ți mâinile”

Crezi că ai obținut rezultatul potrivit?

6. Tema pentru acasă: învață § - 2 minute.

Laboratorul #3 Atasamentul 1.

Subiect: Studiul legii conservării energiei mecanice.

Obiectiv: învață cum să măsori energia potențială a unui corp ridicat deasupra solului și a unui arc deformat; comparați două valori ale energiei potențiale a sistemului..

Echipament: trepied cu ambreiaj și picior; dinamometru de laborator; rigla; sarcina de greutate m pe un fir de lungime l.

Partea teoretică

Experimentul se efectuează cu o greutate atașată la un capăt al unui șir de lungime l. Celălalt capăt al filetului este legat de un cârlig dinamometru. Dacă sarcina este ridicată, atunci arcul dinamometrului devine nedeformat și acul dinamometrului arată zero, în timp ce energia potențială a sarcinii se datorează numai gravitației. Greutatea este eliberată și aceasta cade întinzând arcul. Dacă punctul zero al energiei potențiale a interacțiunii corpului cu Pământul este luat ca punct inferior la care ajunge când acesta cade, atunci este evident că energia potențială a corpului în câmpul gravitațional este convertită în potențial. energia de deformare a arcului dinamometrului:
mg (l+Δl) = kΔl 2 /2 , Unde Δl- extensia maxima a arcului, k- rigiditatea acestuia.

Dificultatea experimentului constă în determinarea exactă a deformației maxime a arcului, deoarece corpul se mișcă rapid.

Instructiuni de lucru

Pentru a efectua lucrarea, instalația prezentată în figură este asamblată. Dinamometrul este fixat la piciorul trepiedului.

1. Legați greutatea de fir, legați celălalt capăt al firului de cârligul dinamometrului și măsurați greutatea greutății F t = mg(în acest caz, greutatea încărcăturii este egală cu gravitația acesteia).

2. Măsurați lungimea l firul pe care este legată sarcina.

3. Ridicați sarcina până la punctul 0 (marcat pe dinamometru).

4. Eliberați sarcina, măsurați forța elastică maximă cu un dinamometru F ynpși riglă extensie maximă a arcului Δl, numărându-l din diviziunea zero a dinamometrului.

5. Calculați înălțimea de la care cade sarcina: h = l + ∆l(aceasta este înălțimea cu care centrul de greutate al sarcinii este deplasat).

6. Calculați energia potențială a sarcinii ridicate E" P = mg (l + ∆l).

7. Calculați energia arcului deformat E" P = kΔl 2 /2, Unde k = F ex /Δl

Înlocuind, expresia pentru kîn formula energetică E" P primim E" P = ;F ex ∆l/2

8. Înregistrați rezultatele măsurătorilor și calculelor în tabel.

9. Comparați valorile energetice E" Pși E" P. Gândiți-vă de ce valorile acestor energii nu se potrivesc exact.

10. Faceți o concluzie despre munca depusă.

Curs de lucrări de laborator 5. Studierea legii conservării energiei mecanice

1. Asamblați instalația prezentată în figură.

3. După ridicarea greutății astfel încât filetul să se încline, instalați clema pe tija dinamometrului lângă suportul limită.

5. Eliberați sarcina fără a împinge. Căzând, sarcina va întinde arcul, iar zăvorul se va deplasa în sus pe tijă. Apoi, întinzând arcul cu mâna, astfel încât zăvorul să fie la suportul restrictiv, măsurați și

6. Calculați: a) greutatea încărcăturii; b) creşterea energiei potenţiale a izvorului c) scăderea energiei potenţiale a sarcinii .

7. Înregistrați rezultatele măsurătorilor și calculelor într-un tabel plasat în caiete pentru lucrul de laborator.

8. Aflați valoarea raportului .

9. Comparați raportul rezultat cu unitatea și notați concluzia în caiet pentru lucrări de laborator; indicați ce transformări de energie au avut loc atunci când sarcina s-a deplasat în jos.

Lucrări de laborator. 2014

Popular în categorie: